近日，由中國農(nóng)科院茶葉研究所和深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所主導(dǎo)，攜手中國科學(xué)院昆明動物研究所及云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所等單位，在茶樹全基因組組裝和茶樹起源演化研究上取得重要突破，組裝了“龍井43”染色體級別的基因組，并揭示了栽培茶樹的進(jìn)化歷史。該研究為茶樹基因組學(xué)和育種研究，以及茶樹遺傳和進(jìn)化研究提供了豐富的素材。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《自然通訊（Nature Communications）》上。
據(jù)茶葉所楊亞軍研究員介紹，茶樹起源于中國而風(fēng)靡于世界，世界茶飲料消費(fèi)人口占總?cè)丝诒嚷室殉^三分之二。茶樹在我國分布廣泛，種質(zhì)資源豐富，六大茶類各具特色，而有關(guān)茶樹進(jìn)化的研究尚少。研究團(tuán)隊(duì)首先以我國著名的優(yōu)良茶樹品種“龍井43”（C. sinensis var. sinensis cv. Longjing 43）為材料，利用研究團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)的三代組裝軟件結(jié)合高Hi-C等技術(shù)，克服了其基因組高度雜合、重復(fù)序列比例高等復(fù)雜基因組組裝難題，完成了“龍井43”染色體級別的基因組組裝?！褒埦?3”基因組大小為3.26 Gb，scaffold N50達(dá)到143.85 Mb，具有較好的連續(xù)性，在單堿基水平和scaffold水平都達(dá)到了較高的準(zhǔn)確性，獲得了33556個高質(zhì)量的注釋基因。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)“龍井43”與抗病、風(fēng)味代謝和自交不親和相關(guān)基因家族發(fā)生擴(kuò)張，與抗逆等相關(guān)的基因發(fā)生正選擇。
基于組裝的高質(zhì)量基因組，研究團(tuán)隊(duì)對來自世界不同國家和地區(qū)的139份有代表性的茶樹材料進(jìn)行了深度重測序，研究結(jié)果揭示了茶樹群體的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系，描繪了栽培茶樹的進(jìn)化歷史。研究發(fā)現(xiàn)，隨著栽培區(qū)域的擴(kuò)張，增加了茶樹種群間的雜合性和廣泛的基因流；茶樹野生近緣種群是中小葉茶品種（植物分類上多屬于茶變種）（C. sinensis var. sinensis）和大葉茶品種（植物分類上多屬于阿薩姆茶變種）（C. sinensis var. assamica）的祖先，馴化過程中二者的選擇方向存在差異，中小葉茶 (茶變種)在長期馴化過程中與茶葉風(fēng)味相關(guān)的萜烯類代謝基因和抗病相關(guān)基因受到選擇強(qiáng)于大葉茶（阿薩姆變種）茶樹。
